Question

19．在“探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作如下，請(qǐng)完成相關(guān)內(nèi)容．

（1）某同學(xué)按如圖甲所示安裝實(shí)驗(yàn)裝置并準(zhǔn)備開始實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處錯(cuò)誤：
a．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該接交流電源；
b．開始時(shí)小車應(yīng)該靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．
（2）該同學(xué)經(jīng)正確操作得到如圖乙所示的紙帶，取連續(xù)的六個(gè)點(diǎn)，測(cè)得h₁、h₂、h₃、h₄、h₅．若打點(diǎn)的周期為T，則打E點(diǎn)時(shí)速度為v_E=$\frac{{h}_{5}-{h}_{3}}{2T}$；若分別計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度數(shù)值，并在坐標(biāo)系中畫出v²與h的關(guān)系圖線，如圖丙所示，則小車的加速度a=5.4m/s²．

Answer 1

分析 （1）本題考查了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的具體應(yīng)用，熟悉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用細(xì)節(jié)即可正確解答本題．
（2）勻變速直線運(yùn)動(dòng)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度．可以通過求DF段的平均速度表示E點(diǎn)的瞬時(shí)速度．根據(jù)mgh=$\frac{1}{2}$mv²-$\frac{1}{2}$mv₀²得v²=2gh+v₀²，結(jié)合圖象明確圖象斜率的含義即求出加速度．

解答 解：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電源，而該題中接了直流電；重物離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)，這樣紙帶上上所打點(diǎn)很少，不利于減小誤差．
（2）勻變速直線運(yùn)動(dòng)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，
則有：v_E=$\frac{{h}_{5}-{h}_{3}}{2T}$
根據(jù)mah=$\frac{1}{2}$mv²-$\frac{1}{2}$mv₀²
得v²=2ah+v₀²，
由此可知圖線的斜率表示2a，
所以2a=$\frac{6.3-3.6}{0.25}$=10.8，
則a=5.4m/s²．
故答案為：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該接交流電源；開始時(shí)小車應(yīng)該靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；
（2）$\frac{{h}_{5}-{h}_{3}}{2T}$，5.4．

點(diǎn)評(píng) 了解實(shí)驗(yàn)的裝置和工作原理，對(duì)于紙帶的問題，我們要熟悉勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和一些規(guī)律，會(huì)通過圖象求解重力加速度．